C++面试总结（三）模板与泛型编程

1.什么是模板？

泛型编程是指独立与任何类型的方式编写代码。泛型编程和面向对象编程，都依赖与某种形式的多态。面向对象编程的多态性在运行时应用于存在继承关系的类，一段代码可以可以忽略基类和派生类之间的差异。在泛型编程中，编写的代码可以用作多种类型的对象。面向对象编程所依赖的多态性称为运行时多态性，泛型编程所依赖的多态性称为编译时多态性或静态的多态性。

1）C++提供两种模板机制：函数模板、类模板

2）类属 —— 类型参数化，又称参数模板

使得程序（算法）可以从逻辑功能上抽象，把被处理的对象（数据）类型作为参数传递。

总结：

模板把函数或类要处理的数据类型参数化，表现为参数的多态性，称为类属。

模板用于表达逻辑结构相同，但具体数据元素类型不同的数据对象的通用行为。

2.函数模板

//函数模板声明
template <类型形式参数表>
类型 函数名（形式参数表）
{
    语句序列
}

3.函数模板实现机制？

编译器并不是把函数模板处理成能够处理任意类的函数

编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数

编译器会对函数模板进行两次编译：

在声明的地方对模板代码本身进行编译；在调用的地方对参数替换后的代码进行编译。

4.类模板

//类模板由模板说明和类说明构成
template <类型形式参数表>
类声明

//例如
template<typename Type>
class TClass
{
    //TClass的成员函数
    private：
        Type DataMember;
};

5.类模板的优点？
(1)可用来创建动态增长和减小的数据结构（2）它是类型无关的，因此具有很高的可复用性。（3）它在编译时而不是运行时检查数据类型，保证了类型安全（4）它是平台无关的，可移植性（5）可用于基本数据类型

6.实现自己的vector

myvector.h

#ifndef MYVECTOR_H
#define MYVECTOR_H

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>
class MyVector
{
	friend ostream& operator<< <T>(ostream &out, const MyVector<T>& obj);
public:
	MyVector(int size = 0);
	MyVector(const MyVector& obj);
	~MyVector();

public:
	int getLen()
	{
		return m_len;
	}
	T& operator[] (int index);
	MyVector& operator=(const MyVector& obj);

protected:
	T *m_space;
	int m_len;

};

#endif

myvector.cpp

#include <iostream>
#include "MyVector.h"
using namespace std;

//注意：这边与声明时不同
template <typename T>
ostream& operator<<(ostream &out, const MyVector<T>& obj)
{
	for (int i = 0; i < obj.m_len; i++)
	{
		out << obj.m_space[i] << " ";
	}
	out << endl;
	return out;
}
template <typename T>
MyVector<T>::MyVector(int size)
{
	m_space = new T[size];
	m_len = size;
}


template <typename T>
MyVector<T>::MyVector(const MyVector& obj)
{
	m_len = obj.m_len;
	m_space = new T[m_len];

	for (int i = 0; i < m_len; i++)
	{
		m_space[i] = obj.m_space[i];
	}
}


template <typename T>
MyVector<T>::~MyVector()
{
	if (m_space != NULL)
	{
		delete[] m_space;
		m_space = NULL;
		m_len = 0;
	}
}

template <typename T>
T& MyVector<T>::operator[] (int index)
{
	return m_space[index];
}

template <typename T>
MyVector<T>& MyVector<T>::operator=(const MyVector<T>& obj)
{
	if (m_space != NULL)
	{
		delete[] m_space;
		m_space = NULL;
		m_len = 0;
	}
	m_len = obj.m_len;
	m_space = new T[m_space];

	for (int i = 0; i < m_len; i++)
	{
		m_space[i] = obj.m_space[i];
	}

	return *this;

}

C++面试总结（三）模板与泛型编程

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